УДК: 616.24-06:612.273.1
Год издания: 2012

Молекулярные механизмы повреждения легких при гипероксии

Котович И.Л.Анищенко С.Л.Рутковская Ж.А.Таганович А.Д.
Рубрики: 76.03.31
Белорусский государственный медицинский университет
Тема НИР: «Изучить в эксперименте молекулярные механизмы повреждения легких при бронхолегочной дисплазии»
Сроки выполнения НИР: январь 2011 г. — декабрь 2013 г.
Научный руководитель: д-р мед. наук, проф. А.Д. Таганович
Источник финансирования: госбюджет.

Одной из ведущих причин развития бронхолегочной дисплазии считается токсическое действие кислорода, высокие концентрации которого используются во время искусственной вентиляции легких при выхаживании недоношенных новорожденных. Механизмы, лежащие в основе повреждения легочных структур в условиях гипероксии, в полной мере не установлены, что не позволяет эффективно препятствовать развитию дисплазии. Мы предположили, что одним из таких механизмов является повреждение структуры легких с участием протеолитических ферментов. Целью настоя-щей работы было изучить активность нейтрофильной эластазы, матриксных металлопротеиназ и содержание коллагена в легких новорожденных морских свинок, подвергавшихся длительному воздействию гипероксии, и сопоставить полученные данные с морфологическими изменениями в легких экспериментальных животных.

В качестве материала для исследования использовались гомогенаты и гистологические препараты легких новорожденных морских свинок, подвергавшихся воздействию гипероксии в течение 1, 3, 7 и 14 сут (n=4–6 в каждой опытной группе, содержание кислорода во вдыхаемой смеси составляло не менее 70%). Новорожденные животные, составившие соответствующие группы контроля, в течение такого же времени дышали обычным воздухом. В гомогенатах легких определяли содержание растворимых белков методом Лоури, нейтрофильной эластазы методом твердофазного иммуно-ферментного анализа (ELISA), суммарную активность матриксных металлопротеиназ методом многолуночной зимографии (multiwell zymography) с добавлением желатина в качестве субстрата. Для определения содер-жания коллагена использовали метод экстракции его уксусной кислотой (0,5 моль.л-1), содержащей ЭДТА (5 ммоль.л -1 ) после предварительного удаления примесей неколлагеновых белков. Морфологию легких изучали после окраски гистологических срезов гематоксилином и эозином с использованием морфометрического метода исследования. Определяли суммарную площадь просвета альвеол, суммарную площадь межальвеолярных перегородок (с капиллярами) и эпителия альвеол. Для статистической обработки данных использовали пакет программ Statistica 6.0. После предварительного определения нормальности распределения цифровых показателей в группах с помощью критерия Колмогорова–Смирнова дальнейший статистический анализ проводили с использованием непараметрического U-теста Манна–Уитни для независимых выборок.

Содержание нейтрофильной эластазы в легких животных существенно не отличалось от контроля при непродолжительном воздействии гипероксии и значительно повышалось при использовании высоких концентраций кислорода во вдыхаемом воздухе в течение 7 и 14-ти сут (соответственно в 2,0 и 3,7 раза по сравнению с контролем, р<0,05). Изменения активности матриксных металлопротеиназ в гомогенатах легких опытных животных, подвергавшихся воздействию гипероксии в течение 1, 3 и 7-ми сут, выявлено не было. В опытной группе «14 суток» суммарная активность матриксных металлопротеиназ в легких превышала контроль в 1,3 раза (р<0,05).

Для того чтобы оценить, насколько полученные данные об увеличении активности протеиназ отражают наличие повреждений в белковых структурах легких в условиях гипероксии, определялось содержание белка в легочных гомогенатах. Исследование общего содержания белка в ткани легких изменений не выявило. Однако содержание коллагена в легких опытных животных на 14-е сут воздействия гипероксии значительно уменьшилось (в среднем в 1,8 раза, р<0,05). Обнаруженный дефицит коллагена в этот период гипероксии согласуется с описанной в литературе морфологической картиной, типичной для второй и третьей стадии бронхолегочной дисплазии, в частности, с наличием эмфизематозных изменений в легких. Проведенное нами морфологическое исследование легких экспериментальных животных также выявило увеличение воздушности легочной ткани, очаги эмфиземы и истончение стенок альвеол у животных опытных групп, начиная с 3-х сут воздействия гипероксии. По данным морфометрии (табл.) наиболее выраженное уменьшение удельного веса стромально-сосудистого компонента в респираторных отделах легких наблюдалось в опытной группе «14 суток».

Таблица

Совокупность полученных результатов свидетельствует о повреждении соединительнотканных структур легких в условиях длительной гипероксии, что может быть обусловлено усилением протеолитических процессов с участием нейтрофильной эластазы и матриксных металлопротеиназ.


Область применения: экспериментальная медицина, биохимия.
Рекомендации по использованию: полученные данные обосновывают целесообразность изучения активности ингибиторов протеиназ и возможности их использования для предотвращения повреждения легких в условиях гипероксии.
Предложения по сотрудничеству: совместные исследования по указанной тематике.


в начало med.by баннеры учреждения авторы расширенный поиск
Достижения медицинской науки Беларуси.
Copyright © 1997-2019 НИО РНМБ
Вопросы и комментарии просьба отправлять Администратору сайта